Contenu
- TL; DR (Trop long; n'a pas lu)
- Quel est le principe du moteur?
- Comment fonctionne un moteur à courant alternatif?
- Combien de types de moteurs existe-t-il?
- Un moteur à courant alternatif peut-il être à vitesse variable?
Nikola Tesla a inventé l'alternancemoteurs actuels, ou moteurs à courant alternatif, à la fin du 19ème siècle. Les moteurs à courant alternatif sont différents des moteurs à courant continu ou continu en ce qu'ils utilisent un courant alternatif qui change de direction.Les moteurs à courant alternatif transforment l'énergie électrique en énergie mécanique. Les moteurs à courant alternatif sont encore très utilisés dans la vie moderne, et vous pouvez les trouver dans des appareils et des gadgets chez vous.
TL; DR (Trop long; n'a pas lu)
Les moteurs à courant alternatif ou à courant alternatif ont été inventés par Nikola Tesla au 19ème siècle. La théorie du moteur à courant alternatif implique l'utilisation d'électroaimantsavec des courants pour créer de la force, et donc du mouvement.
Quel est le principe du moteur?
Le principe le plus simple du moteur est d’utiliser des électroaimants avec des courants pourcréer de la force pour déplacer quelque chose - en d’autres termes, convertir l’énergie électrique en énergie mécanique en rotation. Les moteurs sont configurés avec des électroaimants dans des anneaux imbriqués avecles polarités des aimants alternent du nord au sud dans les anneaux. Les aimants du rotor se déplacent alors que les aimants du stator ne le font pas. La polarité nord-sud de ces électroaimants doit être inversée en permanence.
Comment fonctionne un moteur à courant alternatif?
Avant les inventions de Tesla, les moteurs à courant continu étaient le type de moteur dominant. Un moteur à courant alternatif fonctionne en appliquant un courant alternatif aux enroulements du stator,qui produisent un champ magnétique tournant. Étant donné que le champ magnétique tourne de cette manière, un moteur à courant alternatif n’a pas besoin de puissance ni d’aide mécanique pour être appliqué au rotor. Le rotor va tournervia le champ magnétique et créer un couple sur l’arbre d’entraînement du moteur. La vitesse de rotation varie en fonction du nombre de pôles magnétiques dans un stator. Cette vitesse est appelée vitesse synchrone.Les moteurs à induction alternatifs, cependant, fonctionnent avec un décalage ou un glissement pour permettre la circulation du courant du rotor.
Différents moteurs à courant alternatif auront différents nombres de pôles et donc variantvitesses en comparaison les uns avec les autres. La vitesse d'un moteur à courant alternatif, cependant, n'est pas variable elle-même, mais plutôt constante. Cela contraste avec de nombreux moteurs à courant continu. Les moteurs à courant alternatif fontpas besoin des balais (contacts de puissance) ou des commutateurs dont les moteurs à courant continu ont besoin.
Les inventions de Tesla ont considérablement transformé le paysage des moteurs, permettant des appareils plus efficaces et plus fiables.Ces moteurs à courant alternatif ont révolutionné les industries et ouvert la voie à de nombreux appareils utilisés au 21e siècle, tels que les moulins à café, les ventilateurs de douche, les climatiseurs et les réfrigérateurs.
Combien de types de moteurs existe-t-il?
Plusieurs types de moteurs à courant alternatif existent et fonctionnent sur le même principe de base. Beaucoup de ces moteurs sont une variante des moteurs à induction,bien que le plus récent moteur alternatif à aimant permanent, ou PMAC, fonctionne un peu différemment.
Le moteur à courant alternatif le plus courant est le moteur à induction triphasé très polyvalent.Ce moteur polyphasé fonctionne avec un décalage plutôt qu'à la vitesse synchrone. Cette différence de vitesse est appelée glissement du moteur. Les courants induits circulant dans le rotor provoquent ce glissement,qui attire un courant élevé à son début. En raison du glissement, ces moteurs sont considérés comme asynchrones. Les moteurs à induction triphasés affichent une puissance et une efficacité élevées, avec un couple de démarrage élevé.De tels moteurs nécessitent souvent une force de démarrage mécanique pour mettre le rotor en mouvement. Les moteurs à induction triphasés sont des moteurs puissants couramment utilisés dans les appareils industriels.
Moteurs à cage d'écureuilsont un type de moteur à courant alternatif dans lequel des barres conductrices en aluminium ou en cuivre sur le rotor sont parallèles à l'arbre. La taille et la forme des barres conductrices affectent le couple et la vitesse.Le nom provient de la ressemblance de l’appareil avec une cage.
Un moteur à induction à rotor bobiné est un type de moteur à courant alternatif constitué d'un rotor avec des enroulements plutôt que des barres.Les moteurs à induction à rotor bobiné nécessitent un couple de démarrage élevé. La résistance à l'extérieur du rotor affecte la vitesse du couple.
Le moteur à induction monophasé est une sorte de moteur à courant alternatif fabriquéavec un enroulement de départ ajouté perpendiculairement à l’enroulement du stator principal. Les moteurs universels sont des moteurs monophasés pouvant fonctionner soit en courant alternatif soit en courant continu. Votre maisonaspirateur contient probablement un moteur universel.
Les moteurs à condensateur sont un type de moteur à courant alternatif qui implique l'ajout d'une capacité pour créer un déphasage entre les enroulements. Ils sont pratiques pourmachines nécessitant un couple de démarrage élevé, telles que les compresseurs.
Les moteurs à condensateur sont un type de moteur à courant alternatif monophasé qui équilibre un couple de démarrage et de fonctionnement correct. Celles-ciles moteurs utilisent des condensateurs connectés avec des enroulements de démarrage auxiliaires. Vous trouverez des moteurs à condensateur dans certains ventilateurs de four. Les moteurs de démarrage de condensateur utilisent un condensateur avec un enroulement de démarrage quipeut créer le plus grand couple de départ. Ces deux types de moteurs nécessitent deux condensateurs en plus d'un interrupteur, de sorte que leurs pièces en augmentent le prix. Si l'interrupteur est enlevé,le moteur à condensateur séparé permanent résultant fonctionne à moindre coût, mais utilise également un couple de démarrage inférieur. Ces types de moteurs à courant alternatif, bien que plus coûteux à utiliser, fonctionnentbien pour les besoins de couple élevé tels que les compresseurs d'air et les pompes à vide.
Les moteurs à phase divisée sont un type de moteur à courant alternatif qui utilise un enroulement de départ de faible calibre et des rapports de résistance à réactance différents.Cela produit une différence de phase via des conducteurs étroits. Les moteurs à phase divisée produisent un couple de démarrage inférieur à celui des autres moteurs à condensateur et un courant de démarrage élevé. Par conséquent, les moteurs à phase divisée sontgénéralement utilisé dans les petits ventilateurs, les petites meuleuses ou les outils électriques. La puissance des moteurs monophasés peut atteindre jusqu'à 1/3 de CV.
Les moteurs à pôles ombrés sont un type de faible coût,Moteur à induction monophasé à induction avec un enroulement. Les moteurs à ombrage reposent sur le flux magnétique entre les parties non ombrées et ombrées d'une bobine d'ombrage en cuivre. Ce sont mieux utilisés comme petits,Moteurs jetables ne nécessitant pas une longue durée de fonctionnement ou beaucoup de couple.
Les moteurs synchrones sont nommés ainsi parce que les pôles magnétiques qu'ils génèrent font tourner le rotor à une vitesse synchrone.Le nombre de paires de pôles détermine la vitesse d'un moteur synchrone. Les sous-types de moteurs synchrones comprennent les moteurs triphasés et simples.
Les moteurs à hystérésis sont en aciercylindres qui n'ont pas d'enroulements ou de dents. Ces moteurs ont un couple constant et fonctionnent en douceur, ils sont donc souvent utilisés dans les horloges.
La plupart des moteurs à courant alternatif utilisent des électroaimantsparce que ceux-ci ne faiblissent pas, contrairement aux aimants permanents. Cependant, les nouvelles technologies ont rendu les moteurs alternatifs à aimants permanents viables et même préférables dans certaines circonstances.Les moteurs AC à aimants permanents ou PMAC sont utilisés dans des applications nécessitant un couple et une vitesse précis. Ce sont des moteurs fiables et populaires utilisés aujourd'hui. Les aimants sont montés sur un rotor,soit sur sa surface ou dans ses stratifications. Les aimants utilisés dans les PMAC sont fabriqués à partir d'éléments de terres rares. Ils produisent plus de flux que les aimants à induction. Les PMAC sont des machines synchrones quifonctionnent avec un rendement élevé et fonctionnent que les besoins en couple soient variables ou constants. Les PMAC fonctionnent à des températures plus basses que les autres moteurs à courant alternatif. Cela aide à réduire l'usure etdéchirure sur les pièces du moteur. En raison de leur grande efficacité, les PMAC consomment moins d’énergie. Les coûts initiaux plus élevés sont finalement compensés par le fonctionnement à long terme de ce moteur efficace.
Un moteur à courant alternatif peut-il être à vitesse variable?
L'un des attraits des moteurs à courant continu est le fait que leur vitesse peut être modifiée. Les moteurs à courant alternatif, cependant, n'ont pas tendance à tourner à vitesse variable.Ils fonctionnent à une vitesse constante quelle que soit leur charge. Ceci est utile pour maintenir une vitesse précise. Cependant, certaines applications garantissent une vitesse variable. Essaie de changer la vitesse deLes moteurs à courant alternatif pourraient causer des dommages ou une surchauffe. Il existe toutefois des moyens de contourner ces problèmes et de créer un moteur à courant alternatif à vitesse variable. Solutions mécaniquespour modifier la vitesse des moteurs à courant alternatif existent. Cela peut être fait via des poulies dans certains appareils, comme avec un tour. Une autre solution mécanique consiste à utiliser un arbre à cames.
Un grand nombre deLes machines d’aujourd’hui fonctionnent toujours sur la base des principes originaux des moteurs à induction alternatifs de Nikola Tesla. Ces moteurs ont résisté à l'épreuve du temps en raison de leur adaptabilitéet la durabilité. Les ingénieurs cherchent à rendre les moteurs plus efficaces, avec moins d'usure et de génération de chaleur, avec un coût moindre et un impact moindre sur l'environnement.